JPH0159469B2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPH0159469B2 JPH0159469B2 JP10684781A JP10684781A JPH0159469B2 JP H0159469 B2 JPH0159469 B2 JP H0159469B2 JP 10684781 A JP10684781 A JP 10684781A JP 10684781 A JP10684781 A JP 10684781A JP H0159469 B2 JPH0159469 B2 JP H0159469B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- cam
- central axis
- cam follower
- axis
- eccentric
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims description 55
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 20
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 claims description 18
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 17
- 230000000284 resting effect Effects 0.000 claims description 6
- 230000010363 phase shift Effects 0.000 claims 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 9
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 7
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 7
- 230000000712 assembly Effects 0.000 description 5
- 238000000429 assembly Methods 0.000 description 5
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 5
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 4
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 4
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 3
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 3
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 2
- 239000000567 combustion gas Substances 0.000 description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 2
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 2
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Transmission Devices (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 本発明は、運動変換装置に関する。[Detailed description of the invention] The present invention relates to a motion conversion device.
本発明の一態様としては、中心軸に対して偏心
した偏心軸のまわりを回転するように装着したカ
ムで、偏心軸が中心軸のまわりを回転可能であつ
て、カムがN個の突出部を有し、突出部の最も外
側の位置が偏心軸から等距離に位置するととも
に、それぞれ偏心軸のまわりに等間隔に配置さ
れ、Nとは1以外の奇数整数であるようなカム
と、
中心軸のまわりを偏心軸が回転する際に、すな
わち偏心軸のまわりをカムが回転する際に、中心
軸とカムとの間に相対回転を与える駆動機構で、
中心軸のまわりを回転する偏心軸の角速度の2/
(N+1)倍の角速度で偏心軸のまわりをカムが
回転するように中心軸とカムとの相対回転を規定
するようにした駆動機構とから構成され、
中心軸と実質的に一致する軸のまわりを回転可
能な一対のカムフオロアで、上記カムとカムフオ
ロアが、カムフオロアが中心軸の両側でカムと接
触し且つ中心軸から等距離にあり、中心軸のまわ
りを偏心軸が実質的に一定の速度で回転すると、
カムフオロアを支持するカムフオロアキヤリアが
1回転する毎に、休止状態からの加速と休止状態
への減速の1サイクルを2N回カムフオロアキヤ
リアが受けるように形成されているようなカム曲
線から成るカムとカムフオロアで構成されている
ことを特徴とする運動変換装置である。 One aspect of the present invention is a cam mounted to rotate around an eccentric shaft that is eccentric with respect to a central axis, the eccentric shaft being rotatable around the central axis, and the cam having N protrusions. cams having a protrusion whose outermost position is located at an equal distance from the eccentric axis, and which are arranged at equal intervals around the eccentric axis, where N is an odd integer other than 1; A drive mechanism that provides relative rotation between the central shaft and the cam when the eccentric shaft rotates around the shaft, that is, when the cam rotates around the eccentric shaft.
2/ of the angular velocity of the eccentric shaft rotating around the central axis
It is composed of a drive mechanism that regulates the relative rotation between the central axis and the cam so that the cam rotates around the eccentric axis at an angular velocity of (N+1) times, and around an axis that substantially coincides with the central axis. a pair of rotatable cam followers, wherein the cam and the cam follower are arranged such that the cam follower is in contact with the cam on both sides of the central axis and is equidistant from the central axis, and the eccentric shaft moves around the central axis at a substantially constant speed. When rotated,
It consists of a cam curve that is formed so that the cam follower carrier that supports the cam follower undergoes one cycle of acceleration from a resting state and deceleration to a resting state 2N times each time it rotates. This is a motion conversion device characterized by being composed of a cam and a cam follower.
明細書を通じて、「休止」という用語は実質的
に即ち見掛け上速度ゼロ状態を意味しており、こ
のいわゆる休止状態の場合には、比較的小さな速
度であるが限定された速度を有する可能性があ
る。 Throughout the specification, the term "rest" means a substantially or apparently zero velocity state, and in this so-called rest state, there is a possibility of having a relatively small but limited velocity. be.
本発明による運動変換装置は、一定の角速度と
周期的な角速度の相互変換作用を提供するもので
ある。 The motion conversion device according to the present invention provides mutual conversion between constant angular velocity and periodic angular velocity.
本発明による運動変換装置は、第1のピストン
アセンブリと第2のピストンアセンブリとが一つ
の作動室内で作動するようなタイプに適用でき
る。第1のピストンアセンブリと第2のピストン
アセンブリは、運動変換装置の一部を構成する二
つの対になつたカムフオロアに作動サイクル角速
度(異なる周期的な角速度)を与えた場合に、
「ねこ−ねずみ型」の差動運動を受けるのに適し
ている。尚、「ねこ−ねずみ型」とは、対になつ
て同じ回転方向に回転する部材、すなわち各対の
一つの部材がもう一方の部材に追随する部材を有
し、これらの部材が周期的に変化する角速度で回
転し、両部材の間の空間が回転運動にともなつて
周期的に容積が増大減少するようなタイプ(以
下、「ねこ−ねずみ型」と言う)の回転機構を言
う。 The motion conversion device according to the invention can be applied to a type in which the first piston assembly and the second piston assembly operate within one working chamber. When the first piston assembly and the second piston assembly apply operating cycle angular velocities (different periodic angular velocities) to the two pairs of cam followers forming part of the motion conversion device,
Suitable for receiving "cat-mouse" differential motion. In addition, the "cat-mouse type" has members that rotate in pairs in the same rotational direction, that is, one member of each pair follows the other member, and these members periodically rotate. This refers to a type of rotation mechanism (hereinafter referred to as a "cat-mouse type") that rotates at varying angular velocities, and in which the volume of the space between the two members increases and decreases periodically as the rotation moves.
このような回転機構は、流体ポンプ、流体モー
タ、内燃エンジンなどに利用できる。さらに、こ
のような回転機構は、複数の作動機構、例えば、
エンジンと、これにより駆動されるポンプを一体
的に構成することができる。 Such rotation mechanisms can be used in fluid pumps, fluid motors, internal combustion engines, and the like. Furthermore, such a rotation mechanism may have multiple actuation mechanisms, e.g.
The engine and the pump driven by the engine can be integrally configured.
さらに、本発明の運動変換装置は、割り出し作
業、及び物品を保管場所からピツクアツプして元
の保管場所に戻すような機構として他の分野にも
適用できるものである。 Furthermore, the motion converting device of the present invention can be applied to other fields as a mechanism for indexing operations and for picking up articles from a storage location and returning them to the original storage location.
次に本発明を添付図面を参照して種々の実施例
について詳細に説明する。 The present invention will now be described in detail with reference to various embodiments with reference to the accompanying drawings.
第1図〜第4図において、第1実施例の運動変
換装置は、クランクシヤフト11を有しており、
この回転中心が中心軸12を形成している。クラ
ンクシヤフトの偏心部13に、複数個の突出部を
有するカム15が回転可能に装着されており、こ
のカム15は、中心軸12に対して偏心している
ところの偏心軸16のまわりを回転する。 1 to 4, the motion conversion device of the first embodiment has a crankshaft 11,
This center of rotation forms the central axis 12. A cam 15 having a plurality of protrusions is rotatably mounted on the eccentric portion 13 of the crankshaft, and this cam 15 rotates around an eccentric shaft 16 that is eccentric with respect to the central axis 12. .
カム15はN個の突出部17を有しているが、
ここでNは1以外の奇数整数である。図からもわ
かるように、本実施例においてカムは3個の突出
部を有している。各突出部17の最も外側の位置
は、偏心軸16から等距離に位置するとともに、
それぞれ偏心軸16のまわりに等間隔に配置され
ている。 The cam 15 has N protrusions 17,
Here, N is an odd integer other than 1. As can be seen from the figure, the cam in this embodiment has three protrusions. The outermost position of each protrusion 17 is located at an equal distance from the eccentric shaft 16, and
They are arranged at equal intervals around the eccentric shaft 16, respectively.
カム15は、クランクシヤフト11と同方向に
偏心軸16のまわりを回転し、しかも、クランク
シヤフト11の角速度の2/(N+1)倍の角速
度で回転するように構成されている。従つて、本
実施例の場合には、クランクシヤフト11の角速
度の半分の角速度で、偏心軸16のまわりをカム
15が回転することになる。 The cam 15 is configured to rotate around the eccentric shaft 16 in the same direction as the crankshaft 11, and at an angular velocity that is 2/(N+1) times the angular velocity of the crankshaft 11. Therefore, in the case of this embodiment, the cam 15 rotates around the eccentric shaft 16 at an angular velocity that is half the angular velocity of the crankshaft 11.
上記カム15とクランクシヤフ11との角速度
の関係を維持するための機構としては、カム15
と同軸で且つカム15に固定された内歯車19
が、クランクシヤフト11と同軸で且つ基準固定
フレームに対する回転に対して固定された外歯車
21と噛合するように構成されている。内歯車1
9と外歯車21との歯数の比率は、(N+1)/
2:(N+1)/2−1であつて、これによりカ
ム15とクランクシヤフト11との角速度の関係
が維持されるようになつている。 As a mechanism for maintaining the angular velocity relationship between the cam 15 and the crankshaft 11, the cam 15
an internal gear 19 coaxial with the cam 15 and fixed to the cam 15;
is configured to mesh with an external gear 21 that is coaxial with the crankshaft 11 and fixed against rotation with respect to the fixed reference frame. Internal gear 1
The ratio of the number of teeth between 9 and external gear 21 is (N+1)/
2:(N+1)/2-1, so that the relationship in angular velocity between the cam 15 and the crankshaft 11 is maintained.
尚、上記カム15とクランクシヤフ11との角
速度の関係を維持するための機構としては、上記
の外歯車と内歯車を利用したもの以外でも適宜の
駆動手段、例えばベルト駆動など、要するにカム
15クランクシヤフト11の角速度の2/(N+
1)倍の角速度で偏心軸16のまわりを回転する
ように規定する手段であればよいことは当業者で
あれば容易に理解できるであろう。 Note that as a mechanism for maintaining the relationship between the angular velocities between the cam 15 and the crankshaft 11, an appropriate drive means other than the one using the above external gear and internal gear, such as a belt drive, in short, the cam 15 crankshaft may be used. 2/(N+
1) Those skilled in the art will easily understand that any means that specifies rotation around the eccentric shaft 16 at twice the angular velocity is sufficient.
クランクシヤフト11が回転すると、カム15
の運動は、偏心軸16のまわりの自転と、中心軸
12を中心とする公転との組み合わせとなる。カ
ム15がこの運動をすれば、カム15の突出部1
7は、外トロコイド軌跡上を動くことになる。 When the crankshaft 11 rotates, the cam 15
The motion is a combination of rotation around the eccentric axis 16 and revolution around the central axis 12. When the cam 15 makes this movement, the protrusion 1 of the cam 15
7 will move on an exotrochoidal trajectory.
一対のカムフオロア23は、中心軸12と実質
的に同一である軸のまわりを回転可能である。本
実施例において、カムフオロア23はローラ25
の形状をしており、その回転軸は中心軸12と実
質的に平行となつている。このカムフオロア23
であるローラ25はそれぞれ、中心軸12のまわ
りを回転可能なカムフオロアキヤリア27に対象
的に装着されている。 The pair of cam followers 23 are rotatable around an axis that is substantially the same as the central axis 12 . In this embodiment, the cam follower 23 is a roller 25
The rotation axis is substantially parallel to the central axis 12. This cam follower 23
The rollers 25 are each mounted symmetrically on a cam follower carrier 27 rotatable around the central axis 12.
二つのカムフオロア23のカムと接触している
接触面の間の間隔は、カム15の各突出部17の
最も外側の点と(偏心軸16に関して)、カム面
の直径方向反対側の点との間の距離と実質的に等
しくなつている。すなわち、偏心軸16がそれぞ
れのカムフオロア23に最も接近した位置に位置
する場合に、中心軸12からそれぞれのカムフオ
ロア23がカムと接触している接触面の接触点ま
での距離が、カムの突出部17の先端により形成
される外トロコイド軌跡の最も小さい半径と実質
的に等しくなつている。 The distance between the contact surfaces of the two cam followers 23 in contact with the cams is determined by the distance between the outermost point of each protrusion 17 of the cam 15 (with respect to the eccentric shaft 16) and the diametrically opposite point of the cam surface. is substantially equal to the distance between In other words, when the eccentric shaft 16 is located closest to each cam follower 23, the distance from the central axis 12 to the contact point of the contact surface where each cam follower 23 contacts the cam is equal to the protrusion of the cam. It is substantially equal to the smallest radius of the outer trochoid locus formed by the tips of 17.
クランクシヤフト11が実質的に一定の速度で
回転すると、カムフオロアキヤリア27が1回転
する間に、実質的に即ち見掛け上速度ゼロ状態か
らの加速と、実質的に即ち見掛け上速度ゼロ状態
までの減速とからなる1のサイクルを2N回カム
フオロアキヤリア27が受けるようにカム15の
形状は形成されている。 When the crankshaft 11 rotates at a substantially constant speed, the cam follower carrier 27 accelerates from a substantially zero speed state to a substantially zero speed state during one rotation of the cam follower carrier 27. The shape of the cam 15 is formed such that the cam follower carrier 27 receives one cycle consisting of 2N times of deceleration.
従つて、実質的に一定の角速度の回転運動をク
ランクシヤフト11に与えることにより、カムフ
オロアキヤリア27は、周期的な角速度を受ける
ようになる。また同様に、前述した一定の角速度
と同じ大きさの周期的な角速度をカムフオロアキ
ヤリア27に与えることによつて、クランクシヤ
フト11は、前述した一定の角速度を受けるよう
になる。 Thus, by imparting rotational movement to the crankshaft 11 with a substantially constant angular velocity, the cam follower carrier 27 is subjected to a periodic angular velocity. Similarly, by applying a periodic angular velocity of the same magnitude as the above-described constant angular velocity to the cam follower carrier 27, the crankshaft 11 comes to receive the above-described constant angular velocity.
次に、第2図〜第4図に示した運動変換装置の
作動について説明する。ここで、クランクシヤフ
ト11に、一定の角速度が与えられたものとする
(尚、クランクシヤフト11の回転方向を矢印2
9で示した)。 Next, the operation of the motion conversion device shown in FIGS. 2 to 4 will be explained. Here, it is assumed that a constant angular velocity is given to the crankshaft 11 (the direction of rotation of the crankshaft 11 is indicated by arrow 2).
9).
第2図に示した位置において、カムフオロア2
3aは、カム15の突出部17aの先端に接触し
ており、一方、カムフオロア23bは、突出部1
7aの直径方向反対側のカム面の点と接触してい
る。この位置では、偏心軸16は、カムフオロア
23bに最も近接した位置にあり、カム15とそ
れぞれのカムフオロア23との接触点は、カムフ
オロアそれぞれの回転運動に対して実質的に接線
方向に移動する。従つて、カム15によつてカム
フオロア23にいかなる駆動モーメントもかから
ない。この段階で、カムフオロアキヤリア27は
休止状態にある。すなわち、カムフオロアキヤリ
ア27は、実質的に即ち見掛け上速度ゼロ状態に
ある。 In the position shown in Figure 2, the cam follower 2
3a is in contact with the tip of the protrusion 17a of the cam 15, while the cam follower 23b is in contact with the tip of the protrusion 17a of the cam 15.
It is in contact with a point on the cam surface on the diametrically opposite side of 7a. In this position, the eccentric shaft 16 is closest to the cam follower 23b, and the point of contact between the cam 15 and the respective cam follower 23 moves substantially tangentially to the rotational movement of the respective cam follower. Therefore, no driving moment is applied to the cam follower 23 by the cam 15. At this stage, the cam follower carrier 27 is at rest. In other words, the cam follower carrier 27 is substantially or apparently at zero speed.
クランクシヤフト11が回転し続けると、偏心
軸16は、カムフオロア23bから遠ざかるよう
に移動し、これに伴つてカム15は従動回転し、
徐々に増大する駆動モーメントがカムフオロア2
3bに働くようになつて、カムフオロアキヤリア
27はサイクロイド的な加速を受けるようにな
る。 As the crankshaft 11 continues to rotate, the eccentric shaft 16 moves away from the cam follower 23b, and the cam 15 rotates accordingly.
The drive moment that gradually increases is applied to the cam follower 2.
3b, the cam follower carrier 27 begins to undergo cycloidal acceleration.
第3図に示した位置で、カムフオロアキヤリア
27は最大加速を受けている。第4図に示した位
置で、カムフオロアキヤリア27は最大速度に達
し、この位置で、加速が正加速から負加速(減
速)に変化する変曲点が存在する。 In the position shown in FIG. 3, the cam follower carrier 27 is undergoing maximum acceleration. At the position shown in FIG. 4, the cam follower carrier 27 reaches its maximum speed, and at this position there is an inflection point where the acceleration changes from positive acceleration to negative acceleration (deceleration).
クランクシヤフト11がさらに回転し続ける
と、カムフオロア23aは、突出部17aにより
かかつて、その結果生じる反作用力によつて、カ
ムフオロアキヤリア27がサイクロイド的な減速
を受けるようになる。この段階で、偏心軸16
は、カムフオロア23aに最も近接した位置方向
へ移動する。カム15が、偏心軸16がカムフオ
ロア23aに最も近接した位置にある状態に移動
した場合には、カムフオロアには駆動力が働かな
くなつて、カムフオロアキヤリア27は実質的に
即ち見掛け上速度ゼロ状態になる。 As the crankshaft 11 continues to rotate further, the cam follower 23a is forced by the protrusion 17a, and the resulting reaction force causes the cam follower carrier 27 to undergo cycloidal deceleration. At this stage, the eccentric shaft 16
moves toward the position closest to the cam follower 23a. When the cam 15 moves to a position where the eccentric shaft 16 is closest to the cam follower 23a, no driving force acts on the cam follower, and the cam follower carrier 27 has substantially zero speed. become a state.
クランクシヤフト11がさらに回転し続ける
と、徐々に増大する駆動モーメントが、カムフオ
ロア23aに働き、カムフオロアキヤリア27の
サイクロイド的な加速及び減速サイクルが繰り返
される。 As the crankshaft 11 continues to rotate further, a gradually increasing drive moment acts on the cam follower 23a, and the cycloidal acceleration and deceleration cycle of the cam follower carrier 27 is repeated.
図示した本実施例の場合にはカムが3個の突出
部を有するので、カムフオロアキヤリア27はそ
の1回転の間に、実質的に即ち見掛け上速度ゼロ
状態からの加速と、実質的に即ち見掛け上速度ゼ
ロ状態への減速とからなるサイクルを6回受ける
ことになる。この間に、カム15は2回転、クラ
ンクシヤフト11は4回転することになる。 In the case of the illustrated embodiment, the cam has three protrusions, so that during one rotation of the cam follower carrier 27, the cam follower 27 substantially accelerates from an apparent zero velocity state and substantially In other words, the vehicle undergoes six cycles consisting of deceleration to an apparent zero speed state. During this time, the cam 15 will rotate twice and the crankshaft 11 will rotate four times.
運動変換装置内の力のため、カムフオロアが限
定された速度でいわゆる休止状態を通過するとい
うことが理解できるであろう。 It will be appreciated that due to the forces within the motion conversion device, the cam follower passes through a so-called rest state with a limited speed.
上述したように、本発明による運動変換装置
は、上述したカムとカムフオロア等からなる機構
を二つ用いて、「ねこ−ねずみ型」、すなわち対に
なつて同じ回転方向に回転する部材、すなわち各
対の一つの部材がもう一方の部材に追随する部材
を有し、これらの部材が周期的に変化する角速度
で回転し、両部材の間の空間が回転運動して周期
的に容積が増大減少するようなタイプの回転機構
の作動室を圧縮及び膨張させるのに適用すれば効
果がある。 As described above, the motion converting device according to the present invention uses two mechanisms consisting of the above-mentioned cam and cam follower, etc., in a "cat-mouse type", that is, members that rotate in a pair in the same rotational direction, that is, each member rotates in the same rotational direction. One member of the pair has a member that follows the other member, and these members rotate at an angular velocity that changes periodically, and the space between the two members undergoes rotational movement and the volume increases and decreases periodically. It is effective if applied to compress and expand the working chamber of a rotating mechanism of this type.
第5図と第6図は、本発明による運動変換装置
を上述したタイプの回転機構に実施した実施例を
示している。 5 and 6 show an embodiment in which the motion conversion device according to the invention is implemented in a rotating mechanism of the type described above.
この回転機構は、複数の突出部を有する第1の
カム33と第2のカム35がそれぞれ偏心的に装
着されたクランクシヤフト31を備えている。カ
ム33と35は、クランクシヤフト31の回転軸
の両側部に等間隔に装着されている(この関係に
ついては後述する第12図参照)。 This rotation mechanism includes a crankshaft 31 on which a first cam 33 and a second cam 35 each having a plurality of protrusions are eccentrically mounted. The cams 33 and 35 are mounted on both sides of the rotating shaft of the crankshaft 31 at equal intervals (see FIG. 12, which will be described later).
カムはそれぞれN個の突出部を有しており、そ
れぞれの偏心軸から等距離に位置するとともに、
それぞれ偏心軸のまわりに等間隔に配置され、こ
の偏心軸のまわりを回転する。尚、ここでNは奇
数整数である。図示した実施例の場合、カムはそ
れぞれ3個の突出部を有している。カムはクラン
クシヤフトと同じ方向に回転するように構成され
ており、クランクシヤフトの角速度の2/(N+
1)倍の角速度で回転するように構成されている
のは、上述の実施例の場合と同じである。すなわ
ち、この実施例の場合には図示していないが、二
つのカム33,35は第1の実施例と同様な歯車
機構で、クランクシヤフト31の回転によつてそ
れぞれ回転するように構成されている。 Each cam has N protrusions, located equidistant from each eccentric axis, and
They are each arranged at equal intervals around an eccentric axis and rotate around this eccentric axis. Note that N here is an odd integer. In the illustrated embodiment, the cams each have three projections. The cam is configured to rotate in the same direction as the crankshaft, and the angular velocity of the crankshaft is 2/(N+
1) The structure is configured to rotate at twice the angular velocity as in the above embodiment. That is, although not shown in this embodiment, the two cams 33 and 35 are gear mechanisms similar to those in the first embodiment, and are configured to rotate as the crankshaft 31 rotates. There is.
第1の対に配置されたカムフオロア37を具備
するカムフオロアキヤリアが、第1のカム33と
協働し、第2の対に配置されたカムフオロア38
を具備するカムフオロアキヤリアが、第2のカム
35と協働するようになつている。カムと対のカ
ムフオロアキヤリアはそれぞれ、本発明に従つて
構成されているので、クランクシヤフトに一定の
角速度の回転運動を与えることにより、カムフオ
ロアキヤリアはそれぞれ、周期的な角速度を有す
る回転運動を受けることになる。第1のカムと第
2のカムは、それらのカムフオロアキヤリアの運
動に位相差を生じるように構成されている。 A cam follower carrier comprising cam followers 37 arranged in a first pair cooperates with the first cam 33 and cam followers 38 arranged in a second pair.
A cam follower carrier comprising a cam follower is adapted to cooperate with the second cam 35. The cam and the paired cam follower carriers are each constructed in accordance with the present invention, so that by imparting a rotational movement with a constant angular velocity to the crankshaft, the cam follower carriers each have a rotational motion with a periodic angular velocity. You will receive exercise. The first cam and the second cam are configured to create a phase difference in the movement of their cam follower carriers.
図示した実施例では、カムフオロアキヤリアが
サイクロイド的な加速を受ける際に、他のカムフ
オロアキヤリアがサイクロイド的な減速を受ける
よう、あるいはその逆となるように構成されてい
る。すなわち、カムフオロアキヤリアの加速サイ
クルの位相が180゜ずれている。これは、第1のカ
ム33と第2のカム35とを、相互に180゜位相が
ずれるようにそれぞれ配置することによつて達成
される。 In the illustrated embodiment, the arrangement is such that when one cam follower carrier undergoes a cycloidal acceleration, another cam follower carrier undergoes a cycloidal deceleration, or vice versa. In other words, the phase of the acceleration cycle of the cam follower is shifted by 180 degrees. This is achieved by arranging the first cam 33 and the second cam 35 so that they are 180 degrees out of phase with each other.
回転機構は、ケーシング39を備え、このケー
シング39内に、環状の作動室41が形成されて
いる。この環状の作動室41は、一対の側壁(図
示せず)と、円筒状の外壁42と、円筒状の内壁
46とから形成されている。これらの内壁と外壁
とは、クランクシヤフト31の回転軸と同芯状に
なつている。 The rotation mechanism includes a casing 39 in which an annular working chamber 41 is formed. This annular working chamber 41 is formed from a pair of side walls (not shown), a cylindrical outer wall 42, and a cylindrical inner wall 46. These inner and outer walls are coaxial with the rotation axis of the crankshaft 31.
第1のカムフオロア37を具備するカムフオロ
アキヤリアと一体的に形成されている第1のピス
トンアセンブリ43は、作動室41内で作動する
ように配設された複数のピストン47を堅固に担
持した基部45を有する。この基部45はまた、
第1のカムフオロアのキヤリアともなつている。 A first piston assembly 43 integrally formed with a cam follower carrier having a first cam follower 37 rigidly carries a plurality of pistons 47 disposed for operation within the working chamber 41. It has a base 45. This base 45 also has
It also serves as the carrier of the first cam follower.
第2のカムフオロア38を具備するカムフオロ
アキヤリアと一体的に形成されている第2のピス
トンアセンブリ49は、複数のピストン53を堅
固に担持した基部51を有する。この基部51は
また、第2のカムフオロアのキヤリアともなつて
いる。ピストン53の数はピストン47の数と同
数であつて、ピストン53はピストン47と交互
に配置された関係になつている。このようにし
て、一方のピストンアセンブリのそれぞれのピス
トンは、他方のピストンアセンブリの二つのピス
トンの間に位置するようになつている。 A second piston assembly 49, integrally formed with a cam follower carrier comprising second cam follower 38, has a base 51 rigidly carrying a plurality of pistons 53. This base 51 also serves as a carrier for the second cam follower. The number of pistons 53 is the same as the number of pistons 47, and the pistons 53 and the pistons 47 are arranged alternately. In this way, each piston of one piston assembly is positioned between two pistons of the other piston assembly.
第1のピストンアセンブリと第2のピストンア
センブリは、並設されるとともに、その基部45
は作動室41の内壁46を形成している。第6図
に図示したように、両ピストン47と53とを、
その長手方向に相手の基部部分まで延びるような
状態で装着し、これらのピストン部分が片持ち式
になるようにする。 The first piston assembly and the second piston assembly are juxtaposed and have a base 45 thereof.
forms an inner wall 46 of the working chamber 41. As shown in FIG. 6, both pistons 47 and 53 are
It is mounted so that it extends in its longitudinal direction to the base portion of its counterpart, so that these piston portions are cantilevered.
ピストン47と53とは、作動室41を複数の
作動空間55に分割するが、それぞれの角度長さ
(周方向の長さ)は、隣接するピストンの位置に
よつて相対的に決まるものでこれらは可変であ
る。作動室55の間の気密を維持するためにシー
ル部材が配置されている(図示せず)。 The pistons 47 and 53 divide the working chamber 41 into a plurality of working spaces 55, and the angular length (length in the circumferential direction) of each is determined relative to the position of the adjacent piston. is variable. A sealing member (not shown) is arranged to maintain airtightness between the working chambers 55.
カムフオロアキヤリアが上述したように差動回
転運動(異なる周期的な角速度の回転運動)を受
ける場合には、それぞれのカムフオロアキヤリア
と一体のピストンアセンブリは、交互に加速と減
速を受け(すなわち、一方が加速を受けている場
合に他方が減速を受け、或いはその逆)、それに
よつて、隣接するピストンどうしが接近したり離
れたりする状態で回転する。このようにして、作
動空間の容積が連続的に増大し縮小する。 When the cam follower carriers are subjected to differential rotational motion (rotary motion with different periodic angular velocities) as described above, the piston assembly integral with each cam follower carrier is alternately accelerated and decelerated ( That is, when one piston is being accelerated, the other is being decelerated, or vice versa, so that adjacent pistons rotate toward or away from each other. In this way, the volume of the working space increases and decreases continuously.
第7図はまた別の実施例を示しており、二対の
カムフオロア37と38とが、共通のカム34と
協働している。このカム34は、クランクシヤフ
ト11が一定の角速度で回転する際に、カムフオ
ロアキヤリアが差動回転運動を受けるようになつ
ている。 FIG. 7 shows yet another embodiment, in which two pairs of cam followers 37 and 38 cooperate with a common cam 34. The cam 34 is such that the cam follower carrier receives differential rotational movement when the crankshaft 11 rotates at a constant angular velocity.
クランクシヤフト31の回転軸と、それぞれの
カムフオロアキヤリアの回転軸とは中心が一致し
ている。それ故、クランクシヤフトとそれぞれの
カムフオロアキヤリアとの間、すなわちクランク
シヤフトとピストンアセンブリとの間に、選択的
に圧力(圧搾力)をかけることによつて、カムフ
オロアが加速状態にある場合に、クランクシヤフ
ト或いはピストンアセンブリに追加トルクを与え
ることが可能である。 The rotation axis of the crankshaft 31 and the rotation axis of each cam follower carrier are centered. Therefore, by selectively applying pressure (squeezing force) between the crankshaft and the respective cam follower carrier, i.e. between the crankshaft and the piston assembly, it is possible to , it is possible to provide additional torque to the crankshaft or piston assembly.
尚、この圧力は機械的手段、液圧手段、或いは
電磁手段によつて与えることが可能である。この
場合、クランクシヤフトの回転軸に対して直径方
向反対側の位置でも圧力を与えて、クランクシヤ
フトを支持するベアリングと、それぞれのカムフ
オロアキヤリアと一体的なピストンアセンブリと
にそれぞれかかる不均衡な力を最小限にすること
が好ましい。 Note that this pressure can be applied by mechanical means, hydraulic means, or electromagnetic means. In this case, pressure is also applied diametrically opposite to the axis of rotation of the crankshaft to create an unbalanced pressure on the bearings supporting the crankshaft and on the respective cam follower carriers and integral piston assemblies. It is preferable to minimize force.
流体ポンプとして利用した回転機構の場合、ク
ランクシヤフトを一定の角速度で駆動するととも
に、作動空間がそれぞれ最大容積に近づいた際に
流体を作動空間に取り入れ、作動空間がそれぞれ
最小容積に近づいた際に流体が排出されるよう適
当な取り入れ手段と排出手段とを設けるように構
成するだけで十分である。 In the case of a rotating mechanism used as a fluid pump, the crankshaft is driven at a constant angular velocity, fluid is taken into the working space when each working space approaches its maximum volume, and fluid is drawn into the working space when each working space approaches its minimum volume. It is sufficient to provide suitable intake and discharge means for the fluid to be discharged.
圧縮点火すなわちスパーク点火タイプの内燃機
関として回転機構を利用した場合には、空気或い
は混合気が、吸入ストロークを構成する作動空間
の容積増大の過程で、作動空間内にそれぞれ吸入
される。つづいて作動空間の容積が減少するにつ
れて、空気或いは混合気が圧縮され、その容積が
最小となつた時に(或いは最小容積段階になる直
前に)、燃料が作動空間に注入されるか、或いは
点火プラグに点火する。 When a rotation mechanism is used as a compression ignition or spark ignition type internal combustion engine, air or an air-fuel mixture is sucked into the working space during the process of increasing the volume of the working space, which constitutes an intake stroke. Subsequently, as the volume of the working space decreases, the air or mixture is compressed, and when the volume reaches its minimum (or just before reaching the minimum volume stage), fuel is injected into the working space or ignited. Light the plug.
動力装置として利用する場合には、ガスが膨張
することによつて、それぞれのピストンの間に
「ねこ−ねずみ型」の作動が生じて、クランクシ
ヤフトに回転トルクが伝達される。吸入ストロー
クの際に膨張している作動空間内へ流体(すなわ
ち、空気或いは混合気)を吸入するため、及び排
出ストロークの際に作動空間から流体(すなわ
ち、使用済みの燃焼ガス)を排出するために、吸
入及び排出機構が備えられる。 When used as a power plant, the expansion of the gas creates a "cat-and-mouse" action between the respective pistons, transmitting rotational torque to the crankshaft. To draw fluid (i.e., air or mixture) into the expanding working space during the intake stroke, and to expel fluid (i.e., spent combustion gases) from the working space during the exhaust stroke. is equipped with suction and evacuation mechanisms.
尚、回転機構は、2ストローク内燃エンジン或
いは4ストローク内燃エンジンとして機能するよ
うに構成することが可能である。 Note that the rotating mechanism can be configured to function as a two-stroke internal combustion engine or a four-stroke internal combustion engine.
次に、回転機構をモータ駆動一体型流体ポンプ
として機能させるためには、一組の作動空間を作
動流体を受け入れて機構のモータ機能を果たすよ
うに構成するとともに、残りの組みの作動空間を
ポンプ室として機能するように構成する。この場
合、ピストンとピストンと連動するシール部材に
よつて、モータすなわち駆動室と、ポンプ室との
間に流体が流れるのを防止して、ポンピングされ
た流体が作動流体によつて汚染されないようにな
つている。 Next, in order for the rotating mechanism to function as a motor-driven integrated fluid pump, one set of working spaces is configured to receive working fluid and perform the function of the mechanism's motor, and the remaining working spaces are configured to pump Configure it to function as a room. In this case, the piston and the sealing member interlocking with the piston prevent fluid from flowing between the motor or drive chamber and the pump chamber to prevent the pumped fluid from being contaminated by the working fluid. It's summery.
第8図〜第11図は、4ストローク内燃エンジ
ンとして作動するように構成された回転機構を示
している。基本的には第5図と第6図に図示した
回転機構と同様な構成である。すなわち、これは
「ねこ−ねずみ型」回転機構であること、カムが
それぞれクランクシヤフトと同じ方向にクランク
シヤフトの角速度の2/(N+1)倍の角速度で
回転すること、このための機構は図示していない
が第1図と第7図に示したような歯車機構でよい
こと、カムフオロアキヤリアがカムと同じ方向に
回転すること、さらには両カムが同じクランクシ
ヤフトに連結されているので両カムフオロアキヤ
リアも同じ方向に回転することなどである。 8-11 illustrate a rotating mechanism configured to operate as a four-stroke internal combustion engine. Basically, the structure is similar to the rotation mechanism shown in FIGS. 5 and 6. That is, this is a "cat-and-mouse" rotation mechanism, and the cams each rotate in the same direction as the crankshaft at an angular velocity of 2/(N+1) times the angular velocity of the crankshaft; the mechanism for this is not shown. Although the gear mechanism shown in Figures 1 and 7 is sufficient, the cam follower carrier rotates in the same direction as the cam, and since both cams are connected to the same crankshaft, both The cam follower also rotates in the same direction.
第1のピストンアセンブリ43と第2のピスト
ンアセンブリ49とはそれぞれ、環状の作動室4
1内を作動する6個の半径方向のピストン47と
53を備えている。この回転機構には、ケーシン
グ39の側壁に開口した吸入孔61と排出孔63
とが備えられている。この吸入孔61と排出孔6
3とは、ピストンの角度幅(周方向の幅)と実質
的に同じ角度幅(周方向の幅)であつて、作動空
間55がその最大容積と最小容積の状態にある場
合にピストンによつて閉止されるように構成され
ている。 The first piston assembly 43 and the second piston assembly 49 each have an annular working chamber 4 .
It has six radial pistons 47 and 53 operating within one. This rotation mechanism includes a suction hole 61 and a discharge hole 63 opened in the side wall of the casing 39.
are provided. This suction hole 61 and discharge hole 6
3 means an angular width (width in the circumferential direction) that is substantially the same as the angular width (width in the circumferential direction) of the piston, and which is the width of the piston when the working space 55 is at its maximum volume and minimum volume. It is configured to be closed when the opening is closed.
ピストンアセンブリはそれぞれ6個の半径方向
のピストンを備えているので、作動室41は12個
の作動空間が形成されることになる。さらに、回
転機構を4ストローク内燃エンジンとして機能さ
せるために、3個の吸入孔と3個の排出孔が必要
である。 Since each piston assembly has six radial pistons, the working chamber 41 has twelve working spaces. Additionally, three intake holes and three exhaust holes are required for the rotating mechanism to function as a four-stroke internal combustion engine.
第8図に示した状態では、第1のピストンアセ
ンブリ43は先頭位置にあり、第1ピストンアセ
ンブリ43は、第1のピストンアセンブリ43の
休止位置から30゜回転(図で反時計方向に)した
位置(すなわち、サイクロイド的な加速のピーク
位置)にあり、追随位置にある第2のピストンア
センブリ49はサイクロイド的な減速のピーク位
置に位置している。 In the state shown in FIG. 8, the first piston assembly 43 is in the leading position, and the first piston assembly 43 has been rotated 30 degrees (counterclockwise in the figure) from the rest position of the first piston assembly 43. position (that is, the peak position of cycloidal acceleration), and the second piston assembly 49 in the following position is located at the peak position of cycloidal deceleration.
通常、内燃エンジンでは始動モータを介して圧
縮サイクルを開始させる必要がある。上記状態に
て点火がおこなわれ、作動室55c内の点火され
たガスの膨張によつて、始動モータによつて与え
られた方向にピストンが回転するようになる(図
において反時計方向に)。従つて、この状態では、
両ピストンアセンブリは実質的に同じ角速度で
刻々と回転し続けており、作動空間はそれぞれ最
大容積及び最小容積状態にある。 Internal combustion engines typically require a starting motor to initiate the compression cycle. Ignition is performed in the above state, and the expansion of the ignited gas in the working chamber 55c causes the piston to rotate in the direction given by the starter motor (counterclockwise in the figure). Therefore, in this state,
Both piston assemblies continue to rotate at substantially the same angular velocity, and the working spaces are at their maximum and minimum volumes, respectively.
作動空間55aは、排出ストロークの完了後に
完全に排出され、作動空間55bには、吸入スト
ロークの完了後に可燃性混合体が充填され、作動
空間55cには、圧縮ストロークの完了後に圧縮
された可燃性混合気が充填され、さらに作動空間
55dは、出力工程の完了時に完全に膨張され
る。 The working space 55a is completely evacuated after the completion of the exhaust stroke, the working space 55b is filled with the combustible mixture after the completion of the intake stroke, and the working space 55c is filled with the compressed combustible mixture after the completion of the compression stroke. The air-fuel mixture is filled and the working space 55d is fully expanded upon completion of the power stroke.
作動空間55cで圧縮された可燃性混合気が点
火された際に、生じた燃焼ガスの膨張により、第
1のピストンアセンブリ43がサイクロイド的な
加速を受けることとなり、その結果クランクシヤ
フト31に回転トルクを与えることになる。 When the combustible air-fuel mixture compressed in the working space 55c is ignited, the first piston assembly 43 undergoes cycloidal acceleration due to the expansion of the generated combustion gas, and as a result, rotational torque is applied to the crankshaft 31. will be given.
第1のピストンアセンブリ43が加速され続け
る場合(第9図)には、吸入孔61が作動空間5
5aに連通して、作動空間が吸入ストロークとな
る。第2のピストンアセンブリ49が回転し続け
ると、排出孔63が作動空間55dと連通するよ
うになる。尚、この段階では第2のピストンアセ
ンブリ49がサイクロイド的な減速を受けている
ことに留意すべきである。 When the first piston assembly 43 continues to be accelerated (FIG. 9), the suction hole 61 is inserted into the working space 5.
5a, the working space becomes the suction stroke. As the second piston assembly 49 continues to rotate, the discharge hole 63 comes into communication with the working space 55d. It should be noted that at this stage, the second piston assembly 49 is undergoing cycloidal deceleration.
次に、第10図は、第2のピストンアセンブリ
49が休止状態にあつて、第1のピストンアセン
ブリ43が回転し続けている段階を示している。 Next, FIG. 10 shows a stage in which the second piston assembly 49 is at rest and the first piston assembly 43 continues to rotate.
作動空間55cの出力工程の終わりに、両ピス
トンアセンブリは第11図に示した位置状態とな
る。すなわち、第1のピストンアセンブリ43
が、第2のピストンアセンブリ49に追随する位
置(「ねこ−ねずみ型」作用の結果)になり、吸
入孔61が第2のピストンアセンブリ49のピス
トンによつて閉止され、且つ排出孔63が第1の
ピストンアセンブリ43のピストンによつて閉止
される位置状態となる。この後、前述したサイク
ルが繰り返し行われる。各出力工程において、最
初に加速を受けている特定のピストンアセンブリ
が、そのカムを介してクランクシヤフトに回転ト
ルクを伝達する一方、クランクシヤフトが他のピ
ストンアセンブリに回転エネルギーを与えてい
る。 At the end of the output stroke of the working space 55c, both piston assemblies are in the position shown in FIG. That is, the first piston assembly 43
is in a position following the second piston assembly 49 (as a result of a "cat-and-mouse" action), the suction hole 61 is closed by the piston of the second piston assembly 49, and the discharge hole 63 is closed by the piston of the second piston assembly 49. The position is closed by the piston of the first piston assembly 43. After this, the cycle described above is repeated. On each power stroke, the particular piston assembly undergoing acceleration first transmits rotational torque to the crankshaft via its cam, while the crankshaft imparts rotational energy to the other piston assemblies.
第8図〜第11図に示したように構成した場合
には、ピストンアセンブリの各1回転に対して4
ストローク内燃サイクルを3回行うことになる。 When configured as shown in FIGS. 8-11, 4
The stroke internal combustion cycle will be performed three times.
第12図は、第8図〜第11図に示した回転機
構を利用した「ねこ−ねずみ型」の回転機構の実
施例を示す断面図である。 FIG. 12 is a sectional view showing an embodiment of a "cat-mouse type" rotation mechanism using the rotation mechanisms shown in FIGS. 8 to 11. FIG.
この回転機構は、固定ハウジング131を有
し、この固定ハウジング131の中にクランクシ
ヤフト133が回転可能に支持されている。複数
の突出部を有する第1のカム135と第2のカム
137はそれぞれ、前述に記載したような形状で
あるとともに、クランクシヤフト133の回転軸
に対して偏心してクランクシヤフト133に回転
可能に装着されている。両カム135と137
は、クランクシヤフト133の回転軸の両側に等
距離に配置されている。両カム135と137
は、クランクシヤフト133の角速度の2/(N
+1)倍の角速度でクランクシヤフト133と同
じ方向に回転するように構成されている。 This rotation mechanism has a fixed housing 131 in which a crankshaft 133 is rotatably supported. The first cam 135 and the second cam 137 each having a plurality of protrusions have the shapes described above, and are rotatably mounted on the crankshaft 133 eccentrically with respect to the rotation axis of the crankshaft 133. has been done. Both cams 135 and 137
are arranged equidistantly on both sides of the rotation axis of the crankshaft 133. Both cams 135 and 137
is 2/(N) of the angular velocity of the crankshaft 133
+1) times the angular velocity in the same direction as the crankshaft 133.
第1のカムフオロア139の対と第2のカムフ
オロア141の対はそれぞれ、第1のカム135
と第2のカム137と協働している。カムとそれ
に協働するそれぞれのカムフオロア対は、本発明
に従つて構成されており、それゆえクランクシヤ
フト133に一定の角速度の回転運動が与えられ
ると、カムフオロア(従つて、カムフオロアキヤ
リア)が周期的な角速度を受けるようになつてい
る。第1のカムフオロア139の対と第2のカム
フオロア141の対が差動回転運動を受けるよう
に、第1のカム135と第2にカム137は構成
されている。この差動回転運動としては、一方の
カムフオロアの対が加速を受けている際には、他
方のカムフオロアの対が減速を受けているか、或
いはその逆となるように、カムフオロアの対の加
速サイクルが位相が180゜ずれるようにするのが好
ましい。 The first pair of cam followers 139 and the pair of second cam followers 141 each correspond to the first cam 135
and the second cam 137. The cam and each cooperating cam follower pair are constructed in accordance with the present invention, so that when the crankshaft 133 is subjected to rotational movement of a constant angular velocity, the cam follower (and thus the cam follower carrier) It is designed to experience periodic angular velocity. The first cam 135 and the second cam 137 are configured such that the first cam follower pair 139 and the second cam follower pair 141 undergo differential rotational motion. This differential rotational motion involves an acceleration cycle of the cam follower pair such that when one cam follower pair is experiencing acceleration, the other cam follower pair is experiencing deceleration, and vice versa. Preferably, the phases are shifted by 180°.
第1のピストンアセンブリ143は第1のカム
フオロア139の対と協働し、第2のピストンア
センブリ145は第2のカムフオロア141の対
と連動するようになつており、これにより前述し
た実施例と同様に、ピストンアセンブリはそれぞ
れのカムフオロアと連動して作動する。第1のピ
ストンアセンブリ143は複数のピストン147
を備え、第2のピストンアセンブリ145は複数
のピストン149を備えており、これらのピスト
ンの数は同数となつている。これらのピストン1
47と149とは、(第6図のように)作動室1
51内に相互に差し込んだ状態で作動するように
構成されている。 A first piston assembly 143 is adapted to cooperate with a first pair of cam followers 139 and a second piston assembly 145 is adapted to cooperate with a second pair of cam followers 141, thereby similar to the previously described embodiments. The piston assemblies operate in conjunction with respective cam followers. The first piston assembly 143 includes a plurality of pistons 147
The second piston assembly 145 includes a plurality of pistons 149, and the number of these pistons is the same. These pistons 1
47 and 149 are the working chamber 1 (as shown in Fig. 6).
51 and are configured to operate in a state where they are inserted into each other.
上述したように本発明の運動変換装置は、複数
の作動機構を有するような「ねこ−ねずみ型」の
回転機構に適用可能である。例えば、エンジン
と、これにより駆動されるポンプを一体的に構成
することが可能であることは当業者であれば容易
に理解できるであろう。 As described above, the motion converting device of the present invention is applicable to a "cat-mouse" type rotation mechanism having a plurality of actuation mechanisms. For example, those skilled in the art will easily understand that it is possible to integrally configure the engine and the pump driven by the engine.
第1図は運動変換装置の概略正面図、第2図は
カムフオロアが休止状態にある運動変換装置の概
略正面図、第3図はカムフオロアが最大加速状態
にある運動変換装置の概略正面図、第4図はカム
フオロアが最大速度状態にある運動変換装置の概
略正面図、第5図は本発明の運動変換装置を取り
入れた回転機構の一実施例を示す概略正面図、第
6図は回転機構に第1ピストンアセンブリと第2
ピストンアセンブリの部分斜視図、第7図は本発
明の運動変換装置を取り入れた回転機構の別の実
施例を示す概略正面図、第8図は内燃エンジンと
して作動する回転機構の概略正面図で、第1の
(前面の)カムが、カムフオロアのそれぞれの対
が休止状態にある位置から30゜回転した位置を示
しており、第9図は第8図の回転機構の概略正面
図で、第1のカムが、カムフオロアのそれぞれの
対が休止状態にある位置から35゜回転した位置を
示しており、第10図は第8図の回転機構の概略
正面図で、第1のカムが、カムフオロアのそれぞ
れの対が休止状態にある位置から60゜回転した位
置を示しており、第11図は第8図の回転機構の
概略正面図で、第1のカムが、カムフオロアのそ
れぞれの対が休止状態にある位置から90゜回転し
た位置を示しており、第12図は、第8図〜第1
1図に示した回転機構を利用した「ねこ−ねずみ
型」の回転機構の実施例を示す断面図である。
11……クランクシヤフト、12……中心軸、
15……カム、16……偏心軸、17……突出
部、23……カムフオロア、27……カムフオロ
アキヤリア、31……クランクシヤフト、33…
…第1のカム、34……共通カム、35……第2
のカム、37……第1のカムフオロア、38……
第2のカムフオロア、39……ケーシング、41
……環状作動室、42……外壁、43……第1の
ピストンアセンブリ、45……基部、46……内
壁、47……ピストン、49……第2のピストン
アセンブリ、51……基部、53……ピストン、
55……作動空間、61……吸入孔、63……排
出孔。
FIG. 1 is a schematic front view of the motion conversion device, FIG. 2 is a schematic front view of the motion conversion device with the cam follower in the rest state, FIG. 3 is a schematic front view of the motion conversion device with the cam follower in the maximum acceleration state, and FIG. Fig. 4 is a schematic front view of the motion converting device with the cam follower in its maximum speed state, Fig. 5 is a schematic front view showing an embodiment of a rotating mechanism incorporating the motion converting device of the present invention, and Fig. 6 is a schematic front view of the rotating mechanism. a first piston assembly and a second piston assembly;
FIG. 7 is a schematic front view showing another embodiment of a rotating mechanism incorporating the motion conversion device of the present invention; FIG. 8 is a schematic front view of a rotating mechanism operating as an internal combustion engine; 9 is a schematic front view of the rotation mechanism of FIG. 8, with the first (front) cam shown rotated 30° from the rest position of each pair of cam followers; 10 is a schematic front view of the rotation mechanism of FIG. 8, with the first cam shown rotated 35° from the rest position of each pair of cam followers; FIG. 11 is a schematic front view of the rotation mechanism of FIG. 8, with the first cam and each pair of cam followers shown in the rest position, rotated 60° from the rest position; FIG. Figure 12 shows the position rotated 90 degrees from the position in Figure 8 to Figure 1.
FIG. 2 is a cross-sectional view showing an embodiment of a "cat-mouse type" rotation mechanism using the rotation mechanism shown in FIG. 11... Crankshaft, 12... Center shaft,
15...Cam, 16...Eccentric shaft, 17...Protrusion, 23...Cam follower, 27...Cam follower carrier, 31...Crankshaft, 33...
...First cam, 34...Common cam, 35...Second cam
cam, 37...first cam follower, 38...
Second cam follower, 39...Casing, 41
... annular working chamber, 42 ... outer wall, 43 ... first piston assembly, 45 ... base, 46 ... inner wall, 47 ... piston, 49 ... second piston assembly, 51 ... base, 53 ……piston,
55... working space, 61... suction hole, 63... discharge hole.
Claims (1)
転するように装着したカムで、偏心軸が中心軸の
まわりを回転可能であつて、カムがN個の突出部
を有し、突出部の最も外側の位置が偏心軸から等
距離に位置するとともに、それぞれ偏心軸のまわ
りに等間隔に配置され、Nとは1以外の奇数整数
であるようなカムと、 中心軸のまわりを偏心軸が回転する際に、すな
わち偏心軸のまわりをカムが回転する際に、中心
軸とカムとの間に相対回転を与える駆動機構で、
中心軸のまわりを回転する偏心軸の角速度の2/
(N+1)倍の角速度で偏心軸のまわりをカムが
回転するように中心軸とカムとの相対回転を規定
するようにした駆動機構とから構成され、 中心軸と実質的に一致する軸のまわりを回転可
能な一対のカムフオロアで、上記カムとカムフオ
ロアが、カムフオロアが中心軸の両側でカムと接
触し且つ中心軸から等距離にあり、中心軸のまわ
りを偏心軸が実質的に一定の速度で回転すると、
カムフオロアを支持するカムフオロアキヤリアが
1回転する毎に、休止状態からの加速と休止状態
への減速の1サイクルを2N回カムフオロアキヤ
リアが受けるように形成されているようなカム曲
線から成るカムとカムフオロアで構成されている
ことを特徴とする運動変換装置。 2 前記カムフオロアが、中心軸のまわりを回転
可能なカムフオロアキヤリアに装着されている特
許請求の範囲第1項に記載の運動変換装置。 3 カムフオロアがそれぞれ、その回転軸が実質
的に中心軸と平行なローラから成る特許請求の範
囲第2項に記載の運動変換装置。 4 カムの突出部それぞれの最も外側の位置と、
カム接触面の半径方向外側の位置との間の距離
が、カムフオロアのカム接触面の間の距離と等し
いようにカムが形成されている特許請求の範囲第
1項に記載の運動変換装置。 5 カムがクランクシヤフトの偏心部分に回転可
能に装着され、クランクシヤフトの回転軸が前記
中心軸を形成し、偏心部分の長手方向の中心軸が
前記偏心軸を形成している特許請求の範囲第4項
に記載の運動変換装置。 6 中心軸とカムとの間に相対回転を与える前記
駆動機構が、カムと同軸でカムに固着された内歯
車と、中心軸とその中心軸が同軸であつて内歯車
が噛合する外歯車で、基準固定フレームに対する
回転に対して固定されている外歯車とから成る特
許請求の範囲第4項に記載の運動変換装置。 7 中心軸に対して偏心した偏心軸のまわりを回
転するように装着したカムで、偏心軸が中心軸の
まわりを回転可能であつて、カムがN個の突出部
を有し、突出部の最も外側の位置が偏心軸から等
距離に位置するとともに、それぞれ偏心軸のまわ
りに等間隔に配置され、Nとは1以外の奇数整数
であるようなカムと、 中心軸のまわりを偏心軸が回転する際に、すな
わち偏心軸のまわりをカムが回転する際に、中心
軸とカムとの間に相対回転を与える駆動機構で、
中心軸のまわりを回転する偏心軸の角速度の2/
(N+1)倍の角速度で偏心軸のまわりをカムが
回転するように中心軸とカムとの相対回転を規定
するようにした駆動機構とから構成され、 中心軸と実質的に一致する軸のまわりを回転可
能な一対のカムフオロアで、前記カムとカムフオ
ロアが、カムフオロアが中心軸の両側でカムと接
触し且つ中心軸から等距離にあり、中心軸のまわ
りを偏心軸が実質的に一定の速度で回転すると、
カムフオロアを支持するカムフオロアキヤリアが
1回転する毎に、休止状態からの加速と休止状態
への減速の1サイクルを2N回カムフオロアが受
けるように形成されているカム曲線から成るカム
とカムフオロアで構成されている運動変換装置を
備えた回転機構であつて、 少なくとも一つのカムと少なくとも一対のカム
フオロアを二組み有し、少なくとも1つのカム
が、中心軸とその軸が同軸であるクランクシヤフ
トに装着されており、少なくとも一対のカムフオ
ロアの二組みが差動運動を受けるようになつてお
り、ピストンアセンブリが一対のカムフオロアそ
れぞれと協働して、一対のカムフオロアそれぞれ
と同じ運動をピストンアセンブリがそれぞれ受け
るようになつており、 ピストンアセンブリはそれぞれ、同数のピスト
ンと、その中心軸がクランクシヤフトの回転軸と
同軸である環状作動室と、環状作動室と協働する
流体吸入及び流体排出手段とから成り、 ピストンが環状作動室内で作動できるようにな
つており、ピストンアセンブリのピストンがそれ
ぞれ、交互に配置された関係であり、環状作動室
が複数の作動空間に分かれており、作動空間内で
は一対のカムフオロアの二組みの間の差動回転運
動によつて、作動空間の膨張と収縮が交互に行わ
れるようになつていることを特徴とする回転機
構。 8 二つのカムを有し、一対のカムフオロアがそ
れぞれ、一つのカムと協働する特許請求の範囲第
7項に記載の回転機構。 9 前記差動運動が、ピストンアセンブリの加速
サイクルの位相が180゜ずれた形態である特許請求
の範囲第7項乃至第8項に記載の回転機構。 10 前記流体吸入手段と流体排出手段が、環状
作動室のまわりに間隔をおいて設けられた複数の
一対の孔から成り、一対の孔の一方の孔が吸入孔
であり、他方の孔が排出孔であり、 ピストンの差動運動の際に前記孔をピストンが
連続的に通過するようになつており、前記吸入孔
と排出孔が、大きくてもピストンの角度幅と実質
的に同一であり、 作動空間の幾つかが最小容積で、残りの作動空
間が最大容積にある状態で前記孔を閉止するよう
に、ピストンがそれぞれ孔の位置に位置するよう
に配設されている特許請求の範囲第7項乃至第9
項に記載の回転機構。 11 ピストンアセンブリがそれぞれ、2N個の
ピストンを備える特許請求の範囲第7項乃至第1
0項に記載の回転機構。 12 前記カムが5個の突出部を有する特許請求
の範囲第7項に記載の回転機構。 13 カムがそれぞれ3個の突出部を有する特許
請求の範囲第8項に記載の回転機構。[Scope of Claims] 1. A cam that is mounted to rotate around an eccentric shaft that is eccentric with respect to the central axis, the eccentric shaft is rotatable around the central axis, and the cam has N protrusions. a central axis; A drive mechanism that provides relative rotation between the central shaft and the cam when the eccentric shaft rotates around the eccentric shaft, that is, when the cam rotates around the eccentric shaft.
2/ of the angular velocity of the eccentric shaft rotating around the central axis
It is composed of a drive mechanism that regulates the relative rotation between the central axis and the cam so that the cam rotates around the eccentric axis at an angular velocity of (N+1) times, and around an axis that substantially coincides with the central axis. a pair of rotatable cam followers, wherein the cam and the cam follower are arranged such that the cam follower is in contact with the cam on both sides of the central axis and is equidistant from the central axis, and the eccentric shaft moves around the central axis at a substantially constant speed. When rotated,
It consists of a cam curve that is formed so that the cam follower carrier that supports the cam follower undergoes one cycle of acceleration from a resting state and deceleration to a resting state 2N times each time it rotates. A motion conversion device comprising a cam and a cam follower. 2. The motion conversion device according to claim 1, wherein the cam follower is mounted on a cam follower carrier that is rotatable around a central axis. 3. The motion converting device according to claim 2, wherein each of the cam followers comprises a roller whose rotational axis is substantially parallel to the central axis. 4. The outermost position of each protruding part of the cam,
2. The motion conversion device according to claim 1, wherein the cam is formed such that the distance between the cam contact surface and the radially outer position is equal to the distance between the cam contact surfaces of the cam follower. 5. The cam is rotatably mounted on an eccentric portion of a crankshaft, the rotating shaft of the crankshaft forms the central axis, and the central axis in the longitudinal direction of the eccentric portion forms the eccentric axis. The motion conversion device according to item 4. 6. The drive mechanism that provides relative rotation between the central shaft and the cam includes an internal gear coaxial with the cam and fixed to the cam, and an external gear whose central axis is coaxial with the internal gear and meshes with the internal gear. , and an external gear fixed against rotation with respect to a fixed reference frame. 7 A cam that is mounted to rotate around an eccentric shaft that is eccentric to the central axis, the eccentric shaft is rotatable around the central axis, the cam has N protrusions, and the cam has N protrusions. A cam whose outermost position is located at an equal distance from the eccentric axis, and which is arranged at equal intervals around the eccentric axis, where N is an odd integer other than 1, and an eccentric axis around the central axis. A drive mechanism that provides relative rotation between the central shaft and the cam when the cam rotates, that is, when the cam rotates around the eccentric shaft.
2/ of the angular velocity of the eccentric shaft rotating around the central axis
It is composed of a drive mechanism that regulates the relative rotation between the central axis and the cam so that the cam rotates around the eccentric axis at an angular velocity of (N+1) times, and around an axis that substantially coincides with the central axis. a pair of rotatable cam followers, wherein the cam and the cam follower are arranged such that the cam follower is in contact with the cam on opposite sides of the central axis and is equidistant from the central axis, and the eccentric shaft moves at a substantially constant speed about the central axis. When rotated,
Composed of a cam and cam follower with a cam curve formed so that the cam follower undergoes one cycle of acceleration from a resting state and deceleration to a resting state 2N times each time the cam follower carrier that supports the cam follower rotates once. A rotating mechanism equipped with a motion conversion device, which has two sets of at least one cam and at least one pair of cam followers, and the at least one cam is mounted on a crankshaft whose axis is coaxial with the central axis. and the two sets of at least one pair of cam followers are adapted to receive differential motion, and the piston assembly cooperates with each of the pair of cam followers such that the piston assembly receives the same motion as each of the pair of cam followers. Each piston assembly consists of the same number of pistons, an annular working chamber whose center axis is coaxial with the axis of rotation of the crankshaft, and fluid suction and fluid ejection means cooperating with the annular working chamber, The pistons of the piston assembly are arranged in an alternating relationship, and the annular working chamber is divided into a plurality of working spaces, in which a pair of cam followers are operated. A rotation mechanism characterized in that a working space is expanded and contracted alternately by differential rotation motion between two sets. 8. The rotation mechanism according to claim 7, which has two cams, and each pair of cam followers cooperates with one cam. 9. A rotation mechanism according to claims 7-8, wherein the differential movement is in the form of a 180° out-of-phase phase shift in the acceleration cycle of the piston assembly. 10 The fluid suction means and the fluid discharge means are comprised of a plurality of pairs of holes provided at intervals around an annular working chamber, one of the pair of holes being a suction hole and the other hole being a discharge hole. a hole through which the piston passes continuously during differential movement of the piston, and wherein the suction hole and the discharge hole are at most substantially the same as the angular width of the piston. , wherein the pistons are arranged to be located at respective hole positions so as to close the holes with some of the working spaces at a minimum volume and the remaining working spaces at a maximum volume. Items 7 to 9
The rotation mechanism described in section. 11. Claims 7 to 1, each piston assembly comprising 2N pistons.
The rotation mechanism according to item 0. 12. The rotation mechanism according to claim 7, wherein the cam has five protrusions. 13. The rotation mechanism according to claim 8, wherein each cam has three protrusions.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10684781A JPS588863A (en) | 1981-07-07 | 1981-07-07 | Device for converting motion |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10684781A JPS588863A (en) | 1981-07-07 | 1981-07-07 | Device for converting motion |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS588863A JPS588863A (en) | 1983-01-19 |
| JPH0159469B2 true JPH0159469B2 (en) | 1989-12-18 |
Family
ID=14444029
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10684781A Granted JPS588863A (en) | 1981-07-07 | 1981-07-07 | Device for converting motion |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS588863A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH079182U (en) * | 1993-07-20 | 1995-02-10 | コーリン株式会社 | Fleece-shaped furisode storage |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0630147Y2 (en) * | 1988-07-05 | 1994-08-17 | フェザー安全剃刀株式会社 | Safety razor |
-
1981
- 1981-07-07 JP JP10684781A patent/JPS588863A/en active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH079182U (en) * | 1993-07-20 | 1995-02-10 | コーリン株式会社 | Fleece-shaped furisode storage |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS588863A (en) | 1983-01-19 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US3396632A (en) | Volumetric maching suitable for operation as pump, engine, or motor pump | |
| CN100593076C (en) | Internal combustion engine and method of operating an internal combustion engine | |
| US4057035A (en) | Internal combustion engines | |
| JP6290159B2 (en) | Rotating machine for compression and decompression | |
| US5192201A (en) | Rotary engine and drive coupling | |
| US3807368A (en) | Rotary piston machine | |
| US5224847A (en) | Rotary engine | |
| US4413961A (en) | Motion conversion device and rotary displacement device | |
| US4316439A (en) | Rotary engine with internal or external pressure cycle | |
| RU2054122C1 (en) | Rotor-vane engine | |
| US5220893A (en) | Rotary internal combustion engine | |
| JPS5879623A (en) | Eccentric elliptic gear controlled rotary engine of sector rotor | |
| ITPR20070071A1 (en) | DEVICE TO CONVERT ENERGY. | |
| US3933131A (en) | Rotary engine | |
| US3857370A (en) | Rotary internal combustion engine | |
| JPS61210228A (en) | Biaxial reversing rotary engine | |
| JPH0159469B2 (en) | ||
| US3381670A (en) | Rotary internal combustion engine | |
| US3929402A (en) | Multiple rotary engine | |
| RU2352796C2 (en) | Phokin ice | |
| US20040255898A1 (en) | Tri-vane rotary engine | |
| WO1991005940A1 (en) | Pump or motor | |
| GB2104154A (en) | Rotary positive-displacement fluid-machines | |
| RU2078956C1 (en) | Rotary planetary internal combustion engine | |
| US3552363A (en) | Rotary engine |